本实用新型专利技术涉及车辆称重检测技术领域，具体为一种基于快速测量载重的车辆引导装置，包括压力传感器、上承载面板、步进电机、控制器件和升降栏杆；控制器件包括单片机，以及连接单片机的启动或停止控制开关和正转或反转控制开关；压力传感器的上端固定设置有上承载面板，上承载面板高出地面设置，用于承载车辆；压力传感器的输出端与单片机的信号输入端连接，单片机的输出端与步进电机的输入端连接，电机转轴与升降栏杆转动连接。可快速测量车辆载重，相比传统称重装置其感应速度快，智能化高，其运行稳定，安全可靠，在夜间工作状态下工作效果更加显著，节约人力、财力和物力，较已有的传统路桥超载检测装置具有很显著的进步。
A Vehicle Guidance Device Based on Rapid Measurement of Load
【技术实现步骤摘要】
一种基于快速测量载重的车辆引导装置
本技术涉及车辆称重检测
，具体为一种基于快速测量载重的车辆引导装置。
技术介绍
我国作为发展中国家，大规模的交通基础建设还将持续，基础建设投资亦将保持增长，路桥行业的需求增长也将持续。在这种发展趋势的引导下，车辆静态称重技术在我国不仅仅是预防事故、限制超载和保护桥梁的一种有效措施，同时也具有提升主干运输企业资质、防止运输市场低价恶性竞争、保护国家运输企业和货主利益的潜在作用。因此在我国车辆静态称重技术能促进道路运输法制进程的建设，促进国家经济发展。该技术不仅仅可以在桥梁上使用，还可以在其它道路上结合实际保护的基础设施进行应用，如可以在高速公路收费站使用，因此能对桥梁和高速公路进行保护。目前我国在检测车辆载重时普遍地运用压电陶瓷式称重传感器，它的基本原理是基于压电陶瓷传感器，压电陶瓷传感器实质上是一个电荷发生器，它利用锆钛酸铅固溶体的压电效应，将机械能转换成电能。当压电陶瓷传感器中的压电陶瓷承受被测机械应力的作用时，在它的两个极面上出现极性相反但电量相等的电荷，压电陶瓷传感器可被视为一种静电发生器，在它的两极板上聚集异性电荷，中间为绝缘体的电容器。因此，压电陶瓷传感器可以等效地看作一个电压源U和一个电容器C的串联电路，它的工作原理是当压电陶瓷传感器的工作端面受到冲击压力时，传感器产生电荷或者电压，测试装置对该电荷或电压进行放大，然后转换成压力、加速度、机械冲击和振动等物理量。压电陶瓷传感器虽然具有频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等特点，但重量需要车停稳后通过指针显示，不仅检测时要观察数据来判断是否超重，而且还要人工指导是否对车辆放行，这就需要多人操作，浪费人力资源，还造成了一定的交通堵塞，并且对于工作人员夜间操作也很麻烦。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种基于快速测量载重的车辆引导装置，操作简单方便，节约了人力资源，有效地提高了工作人员的工作效率，避免交通堵塞。本技术是通过以下技术方案来实现：一种基于快速测量载重的车辆引导装置，包括压力传感器、上承载面板、步进电机、控制器件和升降栏杆；所述的控制器件包括单片机，以及连接单片机的有源蜂鸣器、启动或停止控制开关和正转或反转控制开关；所述的压力传感器的上端固定设置有上承载面板，上承载面板高出地面设置，用于承载车辆；压力传感器的输出端与单片机的信号输入端连接，单片机的输出端分别与有源蜂鸣器和步进电机的输入端连接，电机转轴与升降栏杆转动连接。优选的，当压力传感器的输出端输出的重量信号大于单片机中设定的阈值时，单片机的输出端输出转动信号用于控制步进电机转动，同时输出报警信号用于控制有源蜂鸣器报警；否则单片机的输出端输出复位信号用于控制步进电机和有源蜂鸣器复位。优选的，还包括下承载面板，下承载面板通过螺钉设置在压力传感器的底部。优选的，所述的压力传感器内填充压电材料。优选的，所述的单片机的型号为AT89C52。优选的，所述的单片机的输入端还设置有档数加一控制开关和档数减一控制开关。优选的，所述的单片机的输出端还设置有LED液晶显示屏。优选的，还包括移动电源，移动电源设置有交流电输出端口，单片机还设置有第一交流电输入端口，移动电源通过交流电输出端口经第一交流电输入端口与单片机的供电端连接。优选的，电机转轴通过齿轮与升降栏杆一端设置的从动轮啮合转动连接。优选的，所述的步进电机上设置有底座，底座通过螺钉固定在地面上。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术一种基于快速测量载重的车辆引导装置，按压启动或停止控制开关后单片机正常工作，正转或反转控制开关控制步进电机，步进电机带动升降栏杆转动，当升降栏杆与地面垂直后，车辆通过上承载面板时，压力传感器将车辆的重量数值信号传输到控制器件上，控制器件可根据车辆的实际重量判断是否发出报警；在车辆未超载时升降栏杆始终与地面垂直，在车辆超载时单片机发出转动信号和报警信号，有源蜂鸣器报警，升降栏杆转至与地面平行，以防止超载车辆继续行驶造成对路面的损坏，当超载车辆离开后单片机发出复位信号，升降栏杆继续回到与地面垂直的位置继续测量。本装置可快速测量车辆载重，相比传统称重装置其感应速度快，智能化高，其运行稳定，安全可靠，在夜间工作状态下工作效果更加显著，节约人力、财力和物力，较已有的传统路桥超载检测装置具有很显著的进步。进一步的，单片机的输入端还设置有档数加一控制开关和档数减一控制开关，能根据实际情况调节升降栏杆的升降速度。附图说明图1为本技术所述装置的整体结构示意图。图2为本技术所述装置的压力传感器示意图。图3为本技术所述装置的控制器件示意图。图4为本技术所述装置的移动电源示意图。图5为本技术所述装置的步进电机结构示意图。图6为本技术所述装置的仿真效果图。图7为图6中控制器件的管脚示意图。图8为图6中步进电机的管脚示意图。图中：压力传感器1、压电材料1-1、上承载面板21、下承载面板22、步进电机3、接电装置3-1、电机转轴3-2、底座3-3、第二电源线3-4、移动电源4、移动电源电量指示灯4-1、第二交流电输入端口4-2、交流电输出端口4-3、控制器件5、单片机5-1、LED液晶显示屏5-2、启动或停止控制开关5-3、档数加一控制开关5-4、档数减一控制开关5-5、正转或反转控制开关5-6、第一交流电输入端口5-7、第一电源线6和升降栏杆7。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术的一种基于快速测量载重的车辆引导装置，采用车辆静态称重技术建立高效、准确和稳定的检测装置，对预检出有超载嫌疑的车辆以限定速度16km/h进行精确称量，以防止超载车辆继续行驶造成对路面的损坏。对于无超载的车辆不对其进行处罚可继续上路行驶，对超载运输车辆，根据超限额度，由超限检测站工作人员对其进行货物卸载和罚款等相应处理。本技术对装置的功能和实用性进行了考虑，按照静态称重系统的设计准则并结合了车辆静态称重技术的优点，构建了系统框架，进行硬件平台的选型和搭建，设计出具有静态测量和数据显示的智能化静态称重装置，确保了装置运行的稳定性；该装置对静态称重的主要干扰因素进行了深入的分析，由于路面不平整、车辆对上承载面板的冲击、轮胎变形均会引起测量精度产生误差，因此通过规范车辆通过上承载面板的行驶状态，并对称重信号采用控制器件进行滤波处理，保证了装置测量的准确性，提高了工作效率，极大地缓解检测站的超载工作压力，可大大降低超载检测工作人员的劳动强度，避免了超载检测站的交通堵塞。本技术一种基于快速测量载重的车辆引导装置，在工作时按如下过程进行，第一步，依据如图2所示的压力传感器1的构造对其进行组装。首先在压力传感器1中将压电材料1-1填充到压力传感器1预留的空隙中，压电材料1-1具体为酒石酸钾钠和磷酸二氢胺，然后将下承载面板22和上承载面板21通过螺钉与压力传感器1进行连接，压力传感器1的上端固定设置上承载面板21，下承载面板22设置在压力传感器1的底部；最后根据图1所示的连接关系将第一电源线6的一端和压力传感器1的一端进行连接，实现压力传感器1的输出端与控制器件5信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于快速测量载重的车辆引导装置，其特征在于，包括压力传感器(1)、上承载面板(21)、步进电机(3)、控制器件(5)和升降栏杆(7)；所述的控制器件(5)包括单片机(5‑1)，以及连接单片机(5‑1)的有源蜂鸣器、启动或停止控制开关(5‑3)和正转或反转控制开关(5‑6)；所述的压力传感器(1)的上端固定设置有上承载面板(21)，上承载面板(21)高出地面设置，用于承载车辆；压力传感器(1)的输出端与单片机(5‑1)的信号输入端连接，单片机(5‑1)的输出端分别与有源蜂鸣器和步进电机(3)的输入端连接，电机转轴(3‑2)与升降栏杆(7)转动连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于快速测量载重的车辆引导装置，其特征在于，包括压力传感器(1)、上承载面板(21)、步进电机(3)、控制器件(5)和升降栏杆(7)；所述的控制器件(5)包括单片机(5-1)，以及连接单片机(5-1)的有源蜂鸣器、启动或停止控制开关(5-3)和正转或反转控制开关(5-6)；所述的压力传感器(1)的上端固定设置有上承载面板(21)，上承载面板(21)高出地面设置，用于承载车辆；压力传感器(1)的输出端与单片机(5-1)的信号输入端连接，单片机(5-1)的输出端分别与有源蜂鸣器和步进电机(3)的输入端连接，电机转轴(3-2)与升降栏杆(7)转动连接。2.根据权利要求1所述的一种基于快速测量载重的车辆引导装置，其特征在于，当压力传感器(1)的输出端输出的重量信号大于单片机(5-1)中设定的阈值时，单片机(5-1)的输出端输出转动信号用于控制步进电机(3)转动，同时输出报警信号用于控制有源蜂鸣器报警；否则单片机(5-1)的输出端输出复位信号用于控制步进电机(3)和有源蜂鸣器复位。3.根据权利要求1所述的一种基于快速测量载重的车辆引导装置，其特征在于，还包括下承载面板(22)，下承载面板(22)通过螺钉设置在压力传感器(1)的底部。4.根据权利要求1所述的一种基于快速测量载重的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张孟珂，陈富翔，宋宗昌，程灿灿，孙铭林，刘洋，李松皓，梁盟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61
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